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[ 电子 ] DIY电子管时钟(IV-18前苏联ИВ-18电子管)【Energy Pillar.能量柱】

2013-3-9 09:20| 发布者: yanzeyuan | 查看: 39166 |原作者: 严泽远 |来自: www.nixieclock.org

一直以来,对金属质感的东西颇有些亲睐,但鉴于DIY金属外壳的难度,自从水晶城堡作品诞生以后,就没有打算在金属外壳设计上再投入大量的时间和精力。直到……

直到遇见IV-18荧光电子数码管以后,又开始了一轮新的折腾……的确,IV-18荧光管独特的外形、通透的管身,冷艳的色彩,让她与金属外壳搭配一定是完美的创作。于是,经过一次又一次的设计、修改、打样,一年多断断续续的制作,又一款电子管时钟作品诞生——Energy Pillar能量柱……





IV-18(ИВ-18)荧光电子数码管,上世纪80-90年代前苏联的产物,冷战时期曾大量制造并用于军事设备;冷战结束后,同其他海量的战争遗留物一起,被埋于地下,或被封存于冰冷的仓库角落。

第一次见到她是在英国的辉光钟爱好者Konstantin的网站上,国内见到应用这个管子的第一人是荆州老段(YeYuDo),第一次见到实物是在2011年年夏天。

国产YS-13/18以及前苏联的IV-11等不同的是,她一根管内嵌入了8个7段数字,并且每个数字右下角都有小数点,在管子的左侧,还有一个表示负数的短横线,在短横线上面还有一个较大的圆点符号。

原版俄文说明书:




主要参数如下:

下面来两张正面和背面的裸照:


在背面清晰可见灰黑色的消气剂,以及管子型号和生产年月。

IV-18荧光管共有22根管脚,其中有3根管脚无任何连接,实际使用的有19根管脚,管脚定义见下图:


其中三根未使用的管脚进入管子内部以后,没有任何的电气连接,用肉眼即可分辨出来,见下图:

与一般的电子管一样,IV-18荧光管内部是真空,所以也有一个抽气口,但是她的抽气口做过处理,没有锋利的尖尖,而是平头,这样不容易被碰碎导致漏气,请见下图:

IV-18荧光管内部有两条灯丝,两条灯丝并联,贯穿于头尾之间。

灯丝很细,每根灯丝由顶部的一个很细的拉力弹簧来牵引,平行穿越每一个数字面前。

IV- 18荧光管最独特的地方在于她的基板,与IV-11/22不同,IV-18的基板是一片透明的玻璃板,用于显示数字比划的每一段,以及连接每一个段的线 路,均紧贴在玻璃板上;而每一个数字的栅网非常细腻,嵌在玻璃基板板两侧,浮于数字前端,通过玻璃基板被面的连接线连接到每一个管脚。

我们 由此可以看出,整个荧光管的电气特性有点类似于我们当今所使用的LED数码管模块,必须采用动态扫描方式来驱动,因为她的每一个段都是连接在一起的,通过 依次给每一个数字位的栅极通电来选择当前显示的位,然后给7段数字线条通电,来显示一个数字,依次快速动态刷新,来完成8个数字的显示。

具体的细节图请见照片:








看 到这些细节,无不让人感叹一下前苏联在80-90年代的加工工艺;但当初从乌克兰费尽周折求到的一箱IV-18荧光管,却逃脱不了暴力物流带来的厄运,记 得YeYuDo当初也中枪了,碎了10几根,不过我这次是躺着也中枪……….60多根哇 :((((((((((((((( 无不让人惋惜……

Energy Pillar能量柱 三围:

能量柱整个外形呈长方体,最大长度20cm、宽度52mm、高度64mm,重量350g。

中间最长的那根合金铝棒长度为90mm,稍宽于IV-18荧光管的显示区域,整体比较协调。

与iPhone5的合影:

和客厅的蓝光机合个影:

Energy Pillar能量柱 功能:

老生常谈了,依旧还是时钟,虽然只是一个时钟,看似简单,但随着对设计的深入,这个简单的计时工具却有着很多需要注意的细节。

结合之前的一些时钟作品的设计经验,这次进行了一些功能上的调整和改进,具体说一下吧:

1、  实时时间显示

显示时间是时钟的基本功能之一,能量柱能够同时显示时、分、秒,并且小数点会按照2Hz的频率闪烁;时间显示格式支持12H/24H两种,并且根据美国和欧洲的使用习惯不同,提供Leader Zero ON/OFF功能设置。

2、  实时日期显示

日期显示也是时钟的基本功能之一,能量柱能够同时显示年月日,并且显示年月日时,数字之间有短横线作为区分;而且能量柱支持农历显示哦;农历日期无需设置,能根据设置的公历日期自动计算;并且,日期格式支持YY-MM-DD/YY-DD-MM/DD-MM-YY/MM-DD-YY四种格式,满足世界各国的使用习惯;

3、  室内温度显示

采 用了DS18B20温度传感器,时钟能够显示当前的实时温度,温度格式支持摄氏度/华氏度两种显示方式。DS18B20是集成在电路板上的,这里为了减小 电路板上的元器件发热通过铺铜或者PCB板本身将热量传导给DS18B20造成测量不准确,这里单独做了一个处理工艺,将焊接DS18B20的PCB部分 单独与主板割开,只留一条狭长的小板承载DS18B20,避免其受到PCB板热量的影响,并且狭长的小板并没有铺铜,避免铺铜将热量传导至DS18B20 的管脚导致温度测量不准。

4、  日期、温度自动循环显示

日期和温度可以按照设置的时间间隔交替显示,并且时间/日期交替显示的时间间隔可独立设置,可只设置时间/日期交替显示,也可以只设置时间/温度交替显示,还可以设置时间/日期/温度三个内容交替显示;

5、  红外线遥控功能

能量柱主体设计简洁,无任何按键,所有的设置和操作均通过红外线遥控器进行。遥控器依旧是与我其他作品通用的超薄遥控器,使用方便。通过这么多作品的磨合,遥控器的人性化操作方面也一直在优化。

6、  八级亮度设置.可自动调节亮度

内置8级亮度调节功能,可设定在固定的亮度,还可以设置为Auto亮度功能,时钟可以根据环境光线的强弱自动调节显示亮度。在设计LED时钟的时候,很多朋友说最低亮度级别还是比较亮,这次设计亮度级别时,最低亮度绝不会在夜间影响你的睡眠;

7、  两组闹铃功能

支持两组闹钟,并且每一组闹钟可独立打开或关闭。闹钟时间到以后会发出四短声闹铃声,闹铃持续1分钟。闹铃响起后,按遥控器任意键即可关闭闹铃。

8、  计时器功能

曾经有很多朋友向我建议增加这个功能,这次也搬了上来,最长支持23小时59分59秒的倒计时提醒功能。

9、  支持GPS校时功能

本 次改进了GPS校时功能,以前的作品总是在固定某一时刻启动GPS同步功能进行校时,这次的GPS校时为实时同步。只要GPS保持与卫星同步,一旦发现星 历与本时钟时间有1s以上的误差,将立即更新当前时钟的时间和日期,保证时钟时间与卫星时间误差控制在1s以内。并且,为了支持多种不同种类的GPS,本 次在菜单里还提供了波特率设置功能,可以支持4800bps/9600bps/19200bps/38400bps四种通讯速率的GPS。电路板的GPS 接口为RS232接口,如果GPS为TTL电平接口,可将电路板上的RS232-TTL电路跳过即可,方便实用;而且,在时钟菜单里,还支持当前GPS连 接状态的显示,未连接GPS时,时钟会显示No GPS,有GPS连接,但GPS并未与卫星连线时,时钟会显示Search,当成功连线后,时钟会显示On Line。

10、              支持UTC(国际协调时间)设置

UTC又称协调世界时,时钟菜单支持当前城市相对于GMT(格林尼治标准时间)的时差设置。例如北京的UTC为GMT+8,设置完毕以后,每次GPS同步时,时钟会根据该设置自动换算当地时间。

11、              按键音打开/关闭功能

很多朋友对我之前的一些作品提出过建议,建议增加按键音的开关选项,避免在晚上想查看温度,或者闹钟的时候,按键音影响老人或孩子的睡眠,此次增加了该功能,可通过菜单设置按键音的打开或关闭。

12、              定时开机/关机功能

定 时开机和关机功能是从我的IN-14辉光钟作品上继承下来的一个实用的功能。为了延长电子管的使用寿命,我们可以讲时钟设置为夜间或者白天外出上班的时间 内自动关机,等到天亮或者下班后自动打开,并且在关机状态时,电子管是处于完全断电的状态,尤其是IV-18荧光管的灯丝,将关闭灯丝电源,延长荧光管寿 命。在进入关机时间段的时候,时钟会显示Auto OFF三秒钟,提示当前时钟进入了自动关机状态,在自动关机状态下,按遥控器任意键,时钟会立即开启,并显示当前时间,3秒钟以后自动恢复自动关机状态, 并提示Auto OFF。并且在自动关机状态下仍可以进行查看日期、温度、闹钟设置等功能,并且可以进行功能设置,可正常打开设置菜单。

13、              正/倒置自动切换功能

由于IV-18荧光管几乎是对称的,所以延续了我LED时钟作品的特点,支持正放和倒放,均能正常显示。

下面SHOW一下部分菜单及界面的显示内容:







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已有32人参与

会员评论

  • 引用 独狼战队 2017-1-14 23:58
    太漂亮了,好喜欢
  • 引用 8848ab 2013-10-10 17:51
    太漂亮了!
  • 引用 中国造好男人 2013-8-18 19:55
    绝对的精品
  • 引用 fans 2013-7-9 12:49
    相当精致
  • 引用 灬夫 2013-4-7 15:44
    漂亮~ 就是太复杂了,想做个难~
  • 引用 woaifamin 2013-3-29 14:53
    大赞之余,羡煞吾也
  • 引用 丝带姬﹌走你 2013-3-24 17:02
    电子管可不可以买给我几个???
  • 引用 thm0211300 2013-3-15 21:53
    神器啊,楼主有钱人啊!
  • 引用 £鉲钸竒诺☆★ 2013-3-13 20:10
    不要太厉害啊
  • 引用 咗掱ㄖㄅ幽爧 2013-3-13 19:27
    很漂亮啥
  • 引用 oommggdd 2013-3-11 18:48
    http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.10.10.sAK6hI&id=17235221415
  • 引用 guo555fff 2013-3-11 09:19
    非常欣赏你的创意时钟,不知能否向您购买一批?
  • 引用 yanzeyuan 2013-3-10 22:18
    88431844: 这种电子管是不很耗电啊,再说现在还有卖的吗?
    这种是VFD荧光电子管,耗电量不大,整个时钟采用5V供电,电流只有220mA。
    电子管很难买到了,这款电子管是前苏联1990年生产的,只有少量 ...
  • 引用 飘渺孤魂影 2013-3-10 19:43
    出套件么,漂亮
  • 引用 qxb261089 2013-3-10 19:41
    楼主真是下血本了 呵呵  为了做个时钟 恐怕一辆车的钱都打不住  佩服 佩服!
  • 引用 藯蓝啲爱/aiq 2013-3-10 17:52
    挺漂亮的·········
  • 引用 88431844 2013-3-10 15:30
    这种电子管是不很耗电啊,再说现在还有卖的吗?
  • 引用 cong 2013-3-10 09:26
    漂亮啊
  • 引用 因为发呆所以说. 2013-3-10 09:01
    yanzeyuan: 所有软件、硬件、电路板设计、外壳3D图设计,均为在下一个人完成,并非转载,欢迎访问我的博客: www.nixieclock.org
    好吧,我知道水印是怎么回事了,你牛,有钱啊
  • 引用 大将军 2013-3-10 06:38
    既古老有现代,忒漂亮了

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